太陽光発電技術特集

太陽光発電技術特集
現在の暮らしを支えるエネルギーの殆どは限りある石油や石
炭などの化石燃料が使われています。これら化石燃料使用に
よる温室効果ガスの排出により、地球規模で進行している温
暖化の結果、異常気象、酸性雨等による自然破壊が生じてい
ます。
無尽蔵な太陽エネルギーを使用した太陽光発電はクリーンエ
ネルギーの代表として地球温暖化防止に貢献する技術として
普及しつつあります。
日本の太陽光発電技術は世界的にも高い水準にあり、太陽光
発電システムを取り入れた建築物の数が急増しています。
APEC 環境技術交流バーチャルセンターでは、1999 年当協
議会の会員企業 10 社が有する太陽光発電技術・装置を横断
的に紹介する特集を作成し、ホームページに掲載しておりま
した。今回、会員企業 12 社から提供していただいた最新デ
ータを用いて本ホームページを改定いたしました。
前回同様、国内外に広く環境技術情報を提供する「環境技術
展示場」の中の展示物「太陽光発電技術特集(改訂版)」をこ
ころゆくまでお楽しみください。
1. 太陽光発電概要
（1）太陽光発電とは
（2）太陽光発電の特徴
（3）太陽電池の発電原理
（4）太陽電池の種類と特徴
（5）太陽光発電の発電出力
（6）日本の太陽電池生産量
（7）世界の太陽電池生産量
（8）太陽電池のコスト
（9）エネルギ回収年数
（1）太陽光発電とは
資料提供：三洋電機
（2）太陽光発電の特徴
1. 燃料が不要
無尽蔵の太陽光がエネ
ルギー源です。
2. クリーンエネルギー
NOx、CO2 など公害物
質を排出しません。
3. わずらわしい操作は不
要
システムの運転はすべ
て自動で行われます。
4. システムが単純で保守
が容易
可動部分のない静止形発電のため、保守が簡単です。
資料提供：日新電機
（3）太陽電池の発電原理
太陽電池は、電気
的な性質の異なる
N 型の半導体と、
P 型の半導体をつ
なぎ合わせた構造
をしています。こ
の 2 つの半導体の
境目を PN 接合と
呼んでいます。
太陽電池に太陽が
当たると、太陽光
は太陽電池の中で
吸収されます。こ
のとき、吸収され
た光のエネルギー
で、＋と−の電気
を持った粒子（正
孔と電子）が発生
し、各々自由に太
陽電池の中を動き
回ります。
電子（−）は N 型
半導体のほうへ、
正孔（＋）は P 型
半導体のほうへよ
り多く集まる性質
があります。この
ため、表面と裏面
につけた電極に、
電球やモーターの
ような負荷をつな
ぐと、電流が流れ
だします。
資料提供：日新電機
（4）太陽電池の種類と特徴
太陽電池の種類
単結晶シリコン
多結晶シリコン
アモルファス
変換効 信頼 コス 製造エネ
その他
率
性
ト
ルギー
14∼
17％
○
12∼
15％
6∼9％
○
○
単結晶化合物
（GaAs 系統）
多結晶化合物
（CdS, CdTe,
CuInSe2 など）
○
×
○
○
○
○
現在の主
な用途
豊富な使用実績がある
宇宙用、
電力用
将来、大量生産に適している
電力用
初期劣化がある。フレキシブ
ルなものが製作可能
民生用
（電卓、
時計）
重く、割れやすい
宇宙用
資源量が少ない。公害物質を
含むものがある
民生用
資料提供：日新電機
（5）太陽光発電の発電出力
太陽光発電は、
天候に左右され
ます。雨天、曇
天時には、雲に
太陽の光が遮ら
れるため、発電
能力が低下しま
す。
地上に降り注ぐ
太陽光から取り
出せる電力は、
晴天時で 130W
／m2（太陽電池
の効率を 13%と
して）程度で
す。しかし、温
度上昇やパワー
コンディショナ
ーの効率などを
考慮すると、実
際に得られる電
力は、多いとき
でおよそ 100W
／m2 となりま
す。
したがって、大
電力を得るには
大きな面積が必
要です。
資料提供：日新電機
（6）日本の太陽電池生産量
出典：PV News
（7）世界の太陽電池生産量
出典：PV News
©SANYO Electric Co.,Ltd. 2004
（8）太陽電池のコスト
©SANYO Electric Co.,Ltd. 2004
（9）エネルギ回収年数
エネルギー回収年数
（EPT）＝Eo/Eg
Eo: 太陽光発電システムの
製造に必要なエネルギー
Eg: 太陽光発電システムが
産み出す年間エネルギー
モジュール効率
年産規模
10
(MW)
30
100
a-Si
8.0% 10.0% 12.0%
Poly-Si
11.9% 12.3% 13.2%
出展: PVTEC「太陽光発電評価
の調査研究」
平成 12 年度 NEDO 委託
業務成果報告書